package demo;

import java.util.LinkedList;

//链表
public class MySingleList {

    //内部类
    //如果是， 静态内部类-->脱离父类，还能用
    // 不是静态内部类 --> 脱离父类，不能用了

    //shift+F6
    static class ListNode {
        public int val;//存储的数据
        public ListNode next;//存储下一个节点的地址

        //初始化的时候，不知道下一个节点的位置
        public ListNode(int val) {
            this.val = val;
        }
    }


    public ListNode head;//代表当前链表的头结点的引用



    //创建一个链表
    public void createLink(){
        ListNode listNode1 = new ListNode(12);
        ListNode listNode2 = new ListNode(56);
        ListNode listNode3 = new ListNode(41);
        ListNode listNode4 = new ListNode(16);
        listNode1.next = listNode2;
        listNode2.next = listNode3;
        listNode3.next = listNode4;
        head = listNode1;
    }

    //遍历链表
    public void display() {

        //定义一个节点，去指向 head，保证head的位置一直是指向链表的头部
        ListNode curhead  = head;

        // 如果 把整个链表 遍历完成 那么 就需要 head == null
        // 如果 遍历到链表的尾巴 head.next == null
        while(curhead!=null){
            System.out.print(curhead.val + " ");
            curhead = curhead.next;
        }
        System.out.println();
    }

    //从指定的位置开始打印列表
    public void display(ListNode newHead) {

        //定义一个节点，去指向 head，保证head的位置一直是指向链表的头部
        ListNode curhead  = newHead;

        // 如果 把整个链表 遍历完成 那么 就需要 head == null
        // 如果 遍历到链表的尾巴 head.next == null
        while(curhead!=null){
            System.out.print(curhead.val + " ");
            curhead = curhead.next;
        }
        System.out.println();
    }

    //头插法
    public void addFirst(int data) {
        //1. new一个节点
        ListNode listNode = new ListNode(data);

        //链表中的插入：先绑定后面。
        //2. 修改两个地方 新节点的next是head。
        listNode.next = head;
        //              将node更新为head节点
        head = listNode;
    }

    //尾插法
    public void addLast(int data) {
        //1. new一个节点
        ListNode listNode = new ListNode(data);

        //2. 判断是不是第一次插入？
        //如果第一次的话，直接将node给了head
        if(head == null){
            head = listNode;
            return;
        }

        //3. 遍历
        ListNode curhead  = head;
        while(curhead.next != null){
            curhead = curhead.next;
        }
        curhead.next = listNode;
    }

    //任意位置插入,第一个数据节点为0号下标
    public void addIndex(int index, int data) throws ListIndexOutOfException {
        checkIndex(index);
        if(index == 0){
            addFirst(data);
            return;
        }
        if(index == size()){
            addLast(data);
            return;
        }
        ListNode cur = findIndexSubOne(index);
        ListNode listNode = new ListNode(data);
        listNode.next = cur.next;
        cur.next = listNode;


    }

    //找到index-1位置节点的位置
    private ListNode findIndexSubOne(int index){
        ListNode cur = head;
        int count =0 ;
        while(count != index-1){
            cur = cur.next;
            count++;
        }
        return cur;
    }
    private void checkIndex(int index){
        if(index<0||index>size()){
            throw new ListIndexOutOfException("Index位置不合法！");

        }
    }

    //查找是否包含关键字key是否在单链表当中
    public boolean contains(int key) {
        ListNode curhead  = head;
        while(curhead != null){
            if(curhead.val == key){
                return true;
            }
            curhead = curhead.next;
        }
        return false;
    }

    //删除第一次出现关键字为key的节点
    public void remove(int key) {
        //如果头节点是我们 删除的，直接返回
        if(head.val ==  key){
            head = head.next;
            return;
        }
        //前驱
        ListNode cur = searchPrev(key);
        if(cur == null){
            System.out.println("要删除的"+key+"元素不存在");
            return ;
        }

        //1.
        //要删除的节点
        ListNode del = cur.next;
        //直接将前驱节点  =  删除的后继
        cur.next = del.next;

        //2.
        //cur.next = cur.next.next;

    }
    private ListNode searchPrev(int key){
        //一个节点都没有
        if(head == null){
            return null;
        }

        //有一个节点的基础上去执行
        ListNode curhead  = head;
        //curhead.next == null    说明到了最后的节点
        while(curhead.next != null){
            //curhead.next.val == key    cur将来是key的前驱节点。
            if(curhead.next.val == key){
                return curhead;
            }
            curhead = curhead.next;
        }
        return null;  //没有你要删除的节点
    }

    //删除所有值为key的节点
    public void  removeAllKey(int key) {
        if(head == null){
            return  ;
        }

        //单独 处理 一下 头
        if(head.val == key){
            head = head.next;
        }

        ListNode cur = head.next;
        ListNode prev = head;
        while(cur != null){
            if(cur.val == key){
                prev.next = cur.next;
                cur = cur.next;
            }else{
                prev = cur;
                cur = cur.next;
            }
        }
    }

    //得到单链表的长度
    public int size() {
        int count = 0;
        ListNode curhead  = head;
        while(curhead != null){
           count++;
            curhead = curhead.next;
        }
        return count;
    }

    //保证 链表中所有的节点，都要被回收
    public void clear() {
        head = null;
    }




    //1. 翻转链表
    public ListNode reverseList() {
        if (head == null){
            return null;
        }
        //说明只有一个节点
        if (head.next == null){
            return head;
        }


        ListNode cur = head.next;
        head.next = null;
        // 当前的节点是不空 进去
        while(cur!=null){
            //用一个节点去记录 当前节点的下一个
            ListNode curNext = cur.next;
            cur.next = head;
            head = cur;
            cur = curNext;
        }
        return head;

    }
    //2. 链表的中间结点
    public ListNode middleNode(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow  = head;
        //条件不可以互换
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        //不管谁 为 空， slow就是我们的中间位置
        return slow;
    }

    //3. 链表中倒数第k个节点
    public ListNode findKthToTail(int k) {
        if(k<=0 || k>size()){
            return null;
        }
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        //fast走k-1步
        while(k-1!=0){
            fast = fast.next;
            k--;
        }
        //
        while(fast.next != null){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return slow;
    }

    //5. 链表的回文
    public boolean chkPalindrome() {
        if (head == null){
            return false;
        }

        if(head.next == null){
            return false;
        }

        ListNode fast =head;
        ListNode slow = head;
        //1. 找中间节点
        while(fast!=null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
        }
        //2. 反转
        ListNode cur = slow.next;//代表当前需要反转的节点
        while(cur!=null){
            ListNode curNext = cur.next;
            cur.next = slow;

            //往后走
            slow = cur;
            cur = curNext;
        }
        //3. 一个从头往后，一个从后往前，直到相遇
        while(slow !=head){
            if(head.val!=slow.val){
                return false;
            }
            //特殊，判断偶数的情况
            if(head.next == slow){
                return true;
            }
            slow = slow.next;
            head = head.next;
        }
        return true;
    }


    //6. 链表的分隔
    public ListNode partition( int x) {
        //四个引用 链表1的开始结束 链表2开始结束
        ListNode bs = null;
        ListNode be = null;
        ListNode as = null;
        ListNode ae = null;
        ListNode cur = head;
        while(cur!=null){
            if(cur.val < x){
                if(bs == null){
                    //1. 第一次
                    bs = cur;
                    be = cur;
                }else {
                    //2. 第二次 尾插
                    be.next  =cur;
                    be = be.next;
                }
            }else{
                if(as == null) {
                    //1. 第一次
                    as = cur;
                    ae = cur;
                }else {
                    //2. 第二次
                    ae.next  =cur;
                    ae = ae.next;
                }

            }
            cur = cur.next;
        }

        //问题1. 是所有的数据都小于x吗？
        //前半段没数据直接 返回 后半段
        if(bs == null){
            return as;
        }
        //走到这：说明 as不为空 。bs 不为空
        //拼起来
        be.next = as;

        //2. 第二个段为不为空的问题
        if(as != null){
            ae.next = null;
        }
        return bs;
    }

    //7. 删除链表中重复的值
    public ListNode deleteDuplication(ListNode head){
        ListNode cur = head;
        ListNode newHead = new ListNode(-1);
        ListNode tmp = newHead;
        while(cur!=null){
            //必须是两个以上的节点
            //当前值和下一个值是相同的
            if(cur.next!=null && cur.val == cur.next.val){
                while(cur.next!=null && cur.val == cur.next.val){
                    cur = cur.next;
                }
                //多走一步
                cur =cur.next;
            }else{
                tmp.next = cur;
                tmp = tmp.next;
                cur = cur.next;
            }
        }
        //防止最后一个节点的值也是重复的！
        tmp.next = null;
        return newHead.next;
    }

    //9. 环形链表
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;

        while(fast != null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast == slow){
                break;
            }
        }
        if(fast == null ||fast.next == null){
            return false;
        }
        return true;
    }
    public  void  createLoop(){
        ListNode cur = head;
        while(cur.next != null){
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = head.next.next;
    }

    //10.环形链表2
    //判断环的入口节点
    public ListNode detectCycle(ListNode head) {
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;

        while(fast != null && fast.next!=null){
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast == slow){
                break;
            }
        }
        if(fast == null ||fast.next == null){
            return null;
        }

        //有环
        slow = head;
        while(fast!=slow){
            fast = fast.next;
            slow = slow.next;
        }
        return fast;
    }



}
